Question

12．為測定某有機化合物A的結(jié)構(gòu)，進行如下實驗：
（1）將一定量的有機物A置于氧氣流中充分燃燒，實驗測得：生成5.4g H₂O和8.8g CO₂，消耗氧氣6.72L（標準狀況下），則該物質(zhì)的實驗式是C₂H₆O．
（2）用質(zhì)譜儀測定該有機化合物的相對分子質(zhì)量，得到如圖1所示的質(zhì)譜圖，則其相對分子質(zhì)量為46，該物質(zhì)的分子式是C₂H₆O．
（3）請預測A的可能結(jié)構(gòu)并寫出結(jié)構(gòu)簡式：CH₃CH₂OH、CH₃-O-CH₃．
（4）核磁共振氫譜能對有機物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值（信號），根據(jù)峰值（信號）可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目．例如甲基氯甲基醚（Cl-CH₂-O-CH₃，有2種氫原子）的核磁共振氫譜如圖2所示：

經(jīng)測定，有機物A的核磁共振氫譜圖如圖3所示，則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 （1）計算水、二氧化碳、氧氣物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒計算分子中C、H、O原子數(shù)目之比確定最簡式；
（2）根據(jù)質(zhì)荷比可知相對分子質(zhì)量為46，結(jié)合最簡式確定分子式；
（3）根據(jù)分子式書寫可能的結(jié)構(gòu)簡式；
（4）有機物A的核磁共振氫譜中有3個吸收峰，說明有3種性質(zhì)不同的H原子，結(jié)合分子式確定結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：（1）5.4gH₂O的物質(zhì)的量=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，則n（H）=0.6mol，8.8gCO₂的物質(zhì)的量=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，則n（C）=0.2mol，
6.72LO₂的物質(zhì)的量$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，由O元素守恒可知有機物中含有n（O）=0.3mol+0.2mol×2-0.3mol×2=0.1mol，
則分子中n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1，故最簡式為：C₂H₆O，
故答案為：C₂H₆O；
（2）根據(jù)質(zhì)荷比可知相對分子質(zhì)量為46，最簡式相對分子質(zhì)量也是46，故分子式為：C₂H₆O，
故答案為：46；C₂H₆O；
（3）分子式為C₂H₆O的可能結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃CH₂OH、CH₃-O-CH₃，
故答案為：CH₃CH₂OH、CH₃-O-CH₃；
（4）有機物A的核磁共振氫譜中有3個吸收峰，說明有3種性質(zhì)不同的H原子，故A的結(jié)構(gòu)為：CH₃CH₂OH，
故答案為：CH₃CH₂OH．

點評 本題考查有機物結(jié)構(gòu)確定，題目難度中等，從守恒角度判斷有機物最簡式為解答該題的關(guān)鍵，對質(zhì)譜圖、核磁共振氫譜、紅外光譜進行簡單識讀．